如何同时枚举多个IEnumerable<T>，按顺序获取各集合对应位置元素？

现有多个IEnumerable<T>实例，需要按先取每个集合的第一个元素，再取每个集合的第二个元素，依此类推的模式枚举元素；若各集合元素数量不同，已枚举完毕的集合直接跳过，直到所有集合都处理完成。

已知针对List<List<T>>可以实现如下逻辑：

List<List<T>> myLists = ...;
bool iLessThanMaxSize = true;
for (int i=0; iLessThanMaxSize; i++)
{
    iLessThanMaxSize = false;
    for (int j=0; j<myLists.Count; j++)
    {
        if (i < myLists[j].Count)
        {
            iLessThanMaxSize = true;
            yield return myLists[j][i];
        }
    }
}

但实际场景中是IEnumerable<T>，元素为按需生成的耗时计算结果，不能一次性加载所有元素，必须按需获取。如何针对IEnumerable<T>实现上述枚举逻辑？

由于IEnumerable<T>仅支持单向枚举，无法随机访问元素，核心思路是为每个源集合维护一个活跃的枚举器，循环逐个推进枚举器获取元素，直到所有枚举器都耗尽。

public static IEnumerable<T> Interleave<T>(params IEnumerable<T>[] sources)
{
    // 初始化所有源集合的枚举器
    var activeEnumerators = sources.Select(s => s.GetEnumerator()).ToList();

    try
    {
        bool hasRemainingElements;
        do
        {
            hasRemainingElements = false;
            // 倒序遍历，避免移除元素时打乱索引
            for (int i = activeEnumerators.Count - 1; i >= 0; i--)
            {
                var enumerator = activeEnumerators[i];
                if (enumerator.MoveNext())
                {
                    hasRemainingElements = true;
                    yield return enumerator.Current;
                }
                else
                {
                    // 枚举器已耗尽，释放并移除
                    enumerator.Dispose();
                    activeEnumerators.RemoveAt(i);
                }
            }
        } while (hasRemainingElements);
    }
    finally
    {
        // 确保剩余枚举器全部释放，避免资源泄漏
        foreach (var enumerator in activeEnumerators)
        {
            enumerator.Dispose();
        }
    }
}

关键细节说明 #

• 枚举器状态维护：用列表保存所有未耗尽的枚举器，跟踪每个集合的枚举进度，避免重复从头枚举。
• 按需获取元素：仅在调用MoveNext()时才触发元素的生成逻辑，完全符合按需加载的要求。
• 资源释放：在枚举器耗尽时立即释放，最终通过finally块兜底，确保所有枚举器都被正确释放。
• 效率优化：倒序遍历活跃枚举器列表，避免移除元素时导致后续索引偏移，提升遍历效率。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amos Egel